Home Assistantでスマートプラグの消費電力値をリアルタイムで取得する(M5 StackによるBluetoothプロキシを導入)

そういえば記事にしてなかった気がしますが、最近Home Assistantを導入しています。これは各種IoTホームデバイスを一元管理できるオープンソースのWebプラットフォームです(スマホアプリもある)。例えば、我が家にはSwitchBot、Sesame、NatureRemoなどのスマート家電制御アイテムが混在しており、他にも3Dプリンターやセキュリティカメラ、家電などIoTデバイスが無数にあります。通常はそれぞれに用意された専用アプリを使って操作したり状況を読み取ったりするわけですが、Home Assistantを使えばそれを一元管理し、統合ダッシュボード上で操作・監視できるというわけです。同様のシステムのHome Bridgeがありましたが、それの令和版といったところでしょうか。

我が家ではあまり活用できてなかったMac miniサーバーのDockerコンテナ版を動かしています。専用サーバー製品Home Assistant Greenのようなワンボードマイコンを使った専用デバイスもあります。

■今回のミッション

今回のミッションは3Dプリンターやレーザー加工機、フィラメントドライヤーなどがひしめく一角の電力消費を正確に把握したい。可能ならばヤバい時にアラートを出したい、というものです。我が家は慢性的なコンセント不足で、タコ足配線が常態化しています。これらの機器も別々のコンセントから取れるといいのですが他にもPCやらサーバーやらNASやらなんやらで全く余裕がなく単一のコンセントに、X1-Carbon、AMS、AMS HT、SANLU AMS Heater、XTOOL F2、レーザープリンター、テスコムコンベクションオーブンなどがぶらさがっています。これら全てを同時に使うことは希ですが、うっかり1,500Wを超えてしまうとよろしくないので、肌感覚としてどれくらいに消費電力なのかを監視したり、あわよくば1,500Wに近づいたらアラートを出すみたいなこと実現したいと考えました。

SwithBotスマートプラグをHAに統合してみたが…

今回使用したのはこれ。おそらく日本でいちばん普及しているスマートプラグです。

SwitchBotデバイスはほとんどHAにも対応しているので、登録自体はすんなり完了。オンオフ制御はもちろん、消費電力や電圧、電流量もきちんと読み取りできます。しかし、この数値の更新がリアルタイムではなかった…

どうもこれはSwitchBotクラウドを経由した同期だから更新間隔が5分とか結構空いてしまうと判明。これだけでもおおよその勘をを鍛えるには良いですがアラートのソースとして使うには少し不安。あと、SwitchBotアプリで消費電力を確認するには、ダッシュボードで当該デバイスを選択タップするんですが、その右上に電源ボタンがあるのが恐すぎ問題w

造形中の消費電力をチェックしようとしてうっかり電源を落としてしまう、なんて笑えません。

どうもHAのSwitchBotコネクターにBluetooth経由のアダプターが存在することに気付きました。Geminiさんによるとこっちならばクラウド(WAN)を経由しないのでほぼリアルタイムで数値の更新が望めるとのこと。

macOS + Docker環境ではBluetoothデバイスを認識できない…

しかし実際にSwitchBot Bluetoothコネクターでセッテイングをしようとしてもデバイスが発見できない。どうもmacOSホストのDockerだとMac内蔵のBleutoothデバイスを仮想化してDockerコンテナから使用することができないとか。そういえばSesameなどのMatterデバイスの登録も成功してないのはこれか…

回避策としては、

  1. USB BluetoothアダプターをつないでDockerにバイパスする
  2. ESP32デバイスでBluetooth->Wi-Fiプロキシを建てる
  3. 他社のローカル通信でリアルタイム更新ができるスマートプラグに買い換える

などが挙がりました。その中で興味がわいたのは2です。ESP32はWi-Fi/Bluetoothも使えるワンボードマイコンです。ラズパイをもっと簡素化したようなものと捉えてもらえば良いでしょう。これを使って、こいつがやりとりしたBluetooth信号をWi-Fiに載せてHAサーバーに中継できる模様。しかも単一のHAサーバーに手足のように複数のデバイスを統合できるので、他階のBluetooth電波が届かない場所にあるスマートデバイスもHAに直接参加させられる可能性があります(例えば玄関のSesameなど)。

とりあえずこれを1セット用意して実験してみることに。ESP32互換ボードはたくさんありますが、とりあえずシェル(ケース)がついていてUSB-C給電仕様で、きちんと国内企業が技適を通しているもの、ということで、こちらのM5Stack ATOM Liteをチョイス。

想像より小さくてテンション上がります。SDカードよりちょっと小さいフットプリント。天面と左側面にボタン。

背面は4ピンと5ピンのピンヘッダー、USB端子と同じ面にも4ピンのカプラー、色々な制御に使えそうです。

今回は全く使わないんですが、ラズパイが高くなってしまった今、どんな遊び方ができるのかまた探っていきたいです。

■セットアップ

接続しようとしているMacにUSBケーブルでM5stackを接続(通電してランプが点灯します)。

ESPHome公式のこの自動セットアップページを開きます(ChromeかEdge必須。Safariは非対応)。「I want to create a:」というラジオボタンで「Bluetooth proxy」を選択。下にセットアップする機材の選択肢がでるので、「Generic ESP32」を選択して「Connect」

このようなダイアログが出るので、M5stackを選択。

「Install esphome.bluetooth-proxy」を選択

確認ダイアログで「Install」を選択

そのままファームウェアを書き込んでくれます。すご!

インストールが終わるとWi-Fi設定に進む。「Network」に近所に飛んでるSSIDがリストされるので自宅のものを選択肢、パスワードを入力して「Connect」

自宅Wi-Fiにつながると成功メッセージとともに「Add to Home Assistant」の項目が出現するので選択

おまえんとこのHAのURLを入れろ、と言われるので入力してSave

HAダッシュボードの統合画面が開き、「ESPHomeを設定しますか?」と聞かれるのでOK

しかしここでハマる。IPアドレスとポート番号を入力するダイアログが出るも一瞬で消えてしまう。何度やっても同じ。手動でESPHomeの追加をすると、こうなるけど、前の画面に戻っても降られたIPアドレスが不明。

ログ画面でIPアドレスを調べて手入力。あとで変わっても困るので、ルーター側でそのIPアドレスをM5Stackに固定で割り振る様にしておきました。

これで接続成功こんな感じで発見でしたSwitchbotのBluetooth電波がずらっと出ます。

宅内にスマートプラグ(Plug Mini(JP)は複数ありますが、続く()内の4桁英数字がMACアドレス末尾4桁なので、SwitchBotアプリで目的のプラグのMACアドレス(Wi-FiもBluetoothも下四桁は同じ)で照合。

これで無事クラウド経由とは別のBluetoothデバイスとして追加されたので、ダッシュボードのグラフのソースを切り替え。

Bluetooth経由であれば1fpsかそれ以上の更新頻度で数値が切り替わっていきます。下の動画はレーザープリンターでラベル用紙1枚印刷した瞬間のものです。

なんでもかんでもBluetooth経由にしてリアルタイム通信する必要はないので、当面はこのクラフト機器のプラグだけ登録しましたが、これは楽しいですね。

ミッションコンプリート!

3DプリントアイテムのWebショップにモデルをグリグリ回せるギミックをつける。盗用もある程度防ぐ。

3Dプリント品を販売しているWebショップで、アイテムの形状などを確認できるように3Dモデルをブラウザ上でグリグリ動かしたりズームしたりできる仕掛けを実装したいと思いました。stl形式のデータをアップして、WordPressのプラグインを使って表示すれば実現は可能なのですが、そのstlファイルを抜かれると3Dプリンターを持ってる人なら簡単に複製できてしまうので、売り物でやるのは躊躇われていました。

なにか暗号化してファイルを取得されても再利用はできないような仕組みがあればなと思って調べてみたんですが、やはりブラウザ上でレンダリングするにはWebGLとかに変換された時点で完全には盗用は防げないっぽい。より高等なプラグインを使う外部サービスとかはあるみたいですが、個人でそこまで大がかりなことはしたくないし、外部サービス依存も避けたい。

ということで、方針として、

・メッシュデータを簡略化して、「形状確認でグリグリするするには足りるけど、プリントするにはガタ付いていて実用にならない」くらいの精度に落としたものを使う

ということを目指すことにしました。Bambu Studioにある簡略化という機能に着想を得たんですが、CADソフトのFusion側でもサクっとできることが判明。覚え書きにしておきます。

STL形式よりもglTF 2.0形式

同時にブラウザ上で3Dモデルを表示するにはSTLよりもglTF形式というフォーマットの方が優れていることがわかりました。

  • STLより軽量でスマホも含めて快適にレンダリングできる
  • 3MFのようにカラー情報も保持できる(STLは純粋な形状データだけ)
  • スライサーに直接読み込めなかったり、内部データも軽量化されていて盗用されにくい

といった特徴があります。もちろんWordPress/WooCommerceでも簡単にプラグインで表示できます。

ただFusionでは標準で書き出し機能が備わっておらず有料アドオンが必要。そこで一度obj形式などでエクスポートして、無償のBlenderでコンバートするという手順を採りますので、それも合わせて解説します。

WordPress用プラグイン bPlugins 3D Viewerを選択

フル機能を使うには有償(サブスク)ですが、無償の基本機能でもやりたいことは実装できました。

実際の適用例はこちら(リンク先をご覧ください)。

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単純にページ内にインラインでビューワーを表示もしていますが、加えてWooComemrcが標準でもっている画像表示機能の中に統合もできます。1枚目の画像の右下にアイコンが出るので、それをクリック/タップするとグリグリできるモデルが表示される形です。メッシュ削減してあるので拡大してみると円筒部分がガタガタになっているのがわかります。

ざっくり手順メモ

Fusionで精度を落としたメッシュを作る

Fusion上で変換したいボディを複製します(メッシュに置き換わってしまうため)。

「メッシュ」タブ->作成->テッセレーション。全く聞いたことがない言葉ですが、ソリッドボディがメッシュボディに変換されます(白い円柱アイコンから黄色い六角柱アイコンへ)。パラメーターは特にいじりませんでしたが、寸法が重要なCAD系モデルの場合、盗用防止の意味でサイズや縦横比をわずかに狂わせておくのがトラップとして有効かもしれません(笑)。

続いて「修正」->「削減」で文字通りローポリ化します。タイプを「比率」の場合、比率を10とかにすると10%つまり、1/10まで削減するよということみたいです。プレビューをオンにしておき、許容できるギリギリまで減らします。綺麗さを追求すると盗用もしやすくなるので、形状確認が目的なら多少カクカクが見えるくらいにした方が良い気がします。

で、2026年6月現在、Fusionからは直接glTF(.glb)は書き出せないので、一旦.objでエクスポートします。

Blenderで色設定とファイル変換

Blender使うの何年かぶりで全て忘れてるので、無駄な手順とかあってもご勘弁ください。是非コメントでフォローいただけると嬉しいです。

Blenderでも直接.objを開けないので、一旦新規ファイルを開き、デフォルトで入っている立方体を消し、「ファイル」->インポート->Wabefront (.obj)から読み込みます。

座標系の違いから、へんな場所に浮かんでたり倒立してたりするので、周りを見回してオブジェクトを見つけ、右サイドバーの「トランスフォーム」で位置や回転パラメーターをいじって希望する初期位置/向きに直します。原点に寄せておく必要はないかも知れませんが念のため。

次にその横に小さなアイコンがたくさん縦に並んでいる中の一番下の「マテリアル」を選択。

Fusionで割り付けてあったテクスチャーがついてる場合は一度削除して新規作成した方がなんか上手く行く印象です。「ベースカラー」で色を変更。「メタリック」は上げると金属っぽい光沢になります。「荒さ」を半分くらいまで上げるとプラスチックっぽい質感になるとのことですがあんまりわからず。この辺り、使いこなせばもっとリアルさを追求できると思いますが、ウチは3Dプリント品なのでそこまで凝ったことはしてません。

「エクスポート」からglTF 2.0(.glb/gltf)を選んで書き出します。

WordPress/WooCommerceで活用

上でエクスポートしたglTFファイルをメディアにアップロードし、投稿者「bPlugins」の「3D Viewer」というプラグインを導入しておきます。

a. 投稿/ページ内にインラインで挿入するショートコードを作る場合

左サイドバーの「3D Viewe」から「Add New」で新規作成画面に行きます。

サイドバーにModel、Settings、Styleの垂直タブがあります。ここでは最低限の手順だけ触れます。

Modelタブの3D SourceでメディアにアップロードしておいたglTFファイルを選択。3D Poster Imageは最初に表示される。グリグリしてる時の背景にもなります。

Settingsタブで各操作要素を有効/無効化できます。

Styleタブでは、デフォルトでWidthが100%(横幅一杯)、高さが狭めなのでお好みで広げておきます。Background Color(背景色)を変更してモデル色が埋もれない色にしておくといいでしょう。

これで「公開(更新)」をクリックして、青色の「3d_viewer id=’xxxx’」というショートコードをクリックしてコピーし、挿入したい場所に貼り付ければOKです。

b. WooCommerceの商品画像に追加する場合

商品編集画面で、下の方にスクロールすると本プラグインの設定ゾーンが出現しています。

特有なのは「3D Viewer Position」です。選択肢を簡単に訳すと、

  • None: 表示しない
  • Top of the product image: 商品画像の上
  • Bottom of the product image: 商品画像の下
  • Replace Product Image with 3D: 商品画像を3Dで置き換える
  • Show 3D on First Image of WooCommerce Gallaery: WooCommerceギャラリーの先頭画像として3Dを表示

とでもなるでしょうか。個人的には最後のが使いやすいと思います。Top/BottomはWooCommerceテーマによってはおかしな配置になってしまいました。「Show 3D on First Image~」にして、3D Posterに元々先頭にあった画像ファイルを指定しておけば、デフォルトで従来と同じ画像が表示されつつ、右下に3Dグリグリボタンが出る、という感じで、元のレイアウトを崩さずにスマートに3Dモデル表示ができます(さりげなさ過ぎて気付かれないかもですが)。Backgroundで透明度(α値)を指定しておくと、グリグリ中にも後ろにポスター画像を透けさせることができて気に入っています。

まとめ

簡単ですが、盗用されにくい最低限の細工をしつつ(完全ではない)3Dプリントモデル表示をWordPress/WooCommerce上に貼り付ける手順です。

ちょっと工数が多いですが、様々な角度の写真を複数枚貼るよりもスッキリして、なおかつモダンな印象の販売ページになるかなと思います。Fusionから直接glTFを書き出せればなぁと思いますが、有料プラグインは結構お高いので、当面はBlenderを使います。

別に盗られても問題ないモデルであれば、.stlのままアップロードして、別の無償プラグインを使うこともできます。

スマートキー小型化ケースにNFCタグを仕込んで家の鍵も開けられるようにするテスト

当ショップの人気アイテム、スマートキー小型化ケースに薄型(シール型)のNFCタグを埋め込んで、Sesameタッチ/フェイスの解錠キーとして使えるようにする実験をしてみました。クルマのスマートキー(電子キー)で家の鍵も開けられたら便利だよねというお話です(といっても指紋や顔認証で開けられるんですが)。他にもスマホにタッチして所定のアプリを起動したりプレイリストを再生したり、スマートホームと連動して部屋の照明やエアコンをオンオフできたりします。

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トヨタスマートキー小型化ケース

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■Sesameシリーズの鍵として使う

CANDY HOUSE社のスマートロックSesameシリーズと組み合わせて使う指紋認証ユニットのSesameタッチや、顔認証のSesameフェイスにはNFCリーダーが搭載されていて、スマホやApple Watchだけでなく市販のNFCタグを使うを登録して解錠に使うことができます。

■スマートフォンで読み取って自動処理を起動する

iPhoneだと「ショートカット」という簡易スクリプト実行アプリが標準で備わっており、様々な自動処理を特定のNFCタグ認識をトリガーに起動できます。
Androidの場合はそれに相当する標準機能はないですが、社外アプリを使えばアプリ起動やURLオープンは可能です。こちらの記事が参考になると思います。
https://note.com/numa_numaali/n/nb7a7220af972

■実装メモ

今回はシールタイプの2cm x 1cmサイズのNFCタグを使用。普通、キーホルダーなどを3Dプリンターで作ってNFCタグを埋め込む時は、埋込み位置でプリントを中断し、シールタグを貼って再開するという工程を採ります。ただそれだと留守中にプリントできないので、本品の様にひとつひとつ受注生産するアイテムだと手間がかかります。また完全に埋め込んでしまうため、NFCチップが破損した時に交換ができません。キーホルダーなど使い捨てのものならいいんですが、本品のように他の用途にも使うアイテムだと不親切かなと。将来的に新しい規格のNFCタグが出た時に交換もできるといいだろうと。あと、NFCタグは熱に弱いので、プレミアム版のように100℃までビルドプレートを加熱するような造形方法を採る場合にタグが故障するリスクもあります。

ということで、後付け方式にトライ。「内側にNFCシール貼るだけじゃねーの?」と思われるかも知れませんが、樹脂とはいえ1mm強の厚みがある本ケースだとそれでは電波が弱くなるのか上手く動作しませんでした。特に炭素繊維は導電性があるので鉄板と同じように電波遮断性が高いようです。そこで、ボトムケースにNFCタグサイズの穴を彫り込んで、そこにNFCタグシールを貼った後で蓋をするという形にしました。わざわざ蓋をするのは、その上にくるスマートキー本体とは電波遮断した方が干渉もなくていいのかなという理由です。また、彫り込んだ部分はかなり薄くなってしまうので、多少なりとも強度面で補強になればいいかなという考えです。

背面には生成AIでデザインしたオリジナルのNFCマークをレーザーマーキングしました。

NFCというとスマホの背面にあるNをかたどったロゴが有名ですが、あれはスマホなどNFCリーダーデバイス側につけるものなので、タグ側につけるのは不適切です。また厳密にはライセンスを受けた製品でないと使えないぽいですし。あのアイコンを使わずに、かつNFCタグがあるよ、ここにタッチするんだよ、ということが伝わるようにマークをつけました。まぁ、使う本人がわかっていればいいので不要という方もいそうではあります。

頒布情報

もう少しテストをして、活用方法などのドキュメントも整備した後、こちらのアイテムの有料オプションとして設定しようかと思います。急ぎでほしいという方はお問い合わせいただければと思います。

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トヨタスマートキー小型化ケース

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現状、CR2450①タイプでしか作っていませんが、他のタイプも注文が入ったものから順次対応していこうと思います。ただ、CR1650系やCR2032②③などの小さいモデルはもしかすると物理的に入らない可能性もあります。あとAUTHERキーフォブ一体化モデルも難しいかも知れません。

新型FireTV Stick HDを試した。音ズレ補正機能はちゃんとある?

2026年4月にFire TV Stick HD (第2世代)(以下「新HD」)が発表されました。

主な特徴として、

  • スリム化してHDMIポート直刺ししても隣のポートへ干渉しにくくなった
  • 電源ポートがmicroUSBからUSB Type-Cへ
  • OSがAndroidベースからLinuxベースへ
  • 下位モデルながらサクサクレスポンス実現
  • 日本向けアニメタブを新設(既存モデルも後日アップデート対応予定)

という感じ。我が家ではサクサク重視で4Kが必要ない車載用途でもFireTV Stick 4K Maxを使っていましたが、HDモデルでも充分レスポンスが良いのであれば新HDの方がコスパは良いですし、狭い車内で使うなら少しでもコンパクトな方が良いです。

ただし基本機能はだいたい揃えられているとはいえ、OSが根本から異なるので、商品ページによってないような細かい差異が気になります。具体的には、

  • 音ズレ補正機能があるのか?
  • 使えるアプリの違い

Ottcast CarTV Mate経由で車両に接続するとどうしても音ズレが気になるので、同種のストリーミング端末の中で唯一HDMIの音ズレ補正ができるFireTVが唯一無二です。ただほとんど誰も話題にしないようなマイナーな機能なのでしれっと削除されてたらどうしようという不安があります。

また主要な動画配信サービスの対応状況は商品ページでもある程度わかりますが、例えばVLCのようなアプリが同じ様に使えるか、実際に本体購入前に調べる方法が見付からず躊躇要因です。

今回新HDが発売されておそらく初めてセール対象となり6,980円が 4,880円となっていたので思い切って買ってみました。ちょうど実家で父がLeminoでボクシングみたいといっていて、今のAppleTVでは対応アプリが配信されていないので、最悪ウチの車載ニーズを満たさなければあげればいいや、と。あと3Dプリンターで対応治具を作るのに採寸もしたかったし。

■音ズレ機能はついていたか?

結果、ちゃんと残っていました!しかも、選択したドットにズレ量をミリ秒表示してくれるという微アップデートまで。これは既存機種にもバックポートしてほしいものです。

なお、CarTV Mateでクラウンのディスプレイオーディオにつないだ時の音ズレはなぜか4K Maxより大きいようです。目一杯左の-380~-400msくらいまでズラさないとしっくりこない感じ。もっとも4K Maxの画面では何ミリ秒という数字は出てないので、スケール上の同じ位置が同じ補正量かどうかは不明です。

もちろん普通のテレビ/モニタで使う分には補正ゼロでなんの問題もありません。

■VLCはあったが…

ありました!ただしAndroidベースからLinuxベースになったせいかUIや機能は別物です。完全に同じことが同じ操作でできる感じではないです。字幕や音声トラックの切り替えなど基本的なことは一応できてますが、例えば設定UIは一切ないようです。SMBをIDとパスワードで認証することもいまのところできていません。ネットワーク上の特定のフォルダをお気に入りすることもできなさそう。
そのかわりVLCがWebサーバーにする機能があり、PCなどのブラウザからアクセスして動画ファイルを送り込むことができます(ちなみにファイラー的なアプリもストアで見付からず)。これはこれで便利ですが、最低限の機能しかなく、フォルダを作るなどもできなさそう。そもそもストレージが8GBしかなく、ユーザー領域が4.57GB。あまり動画を何本を保管するには向かないでしょう。

やり方が見付かってないだけという可能性もありますが、機能的にかなり別物と思っておいた方がよさそう。

アプリストアに並んでいるアプリのラインアップがかなり異なる(少ない)上に、同じ名前でも実装が異なりできることも違うという可能性は考慮しておいた方が良さそうです。

■サクサク、、か?

横に並べて比べたわけではないので、まだなんともですが、初期印象としては、4K Maxを日常的に使っている身からすると若干モタつく気がします。イライラするというレベルではないですが、ヌルヌルというレベルではないかなと。感覚としてはアプリの起動が若干遅い感じなので、ストレージが遅いのかも?内部ストレージ容量は4K Maxは16GB、新HDは8GBなので、SSDなどでよくある複数チップだと並列で読み書きできて速い現象なのかも?

とはいえ、たぶん最初からこれしか使っていなければ不満は感じないかな?という位。

■形状

本体はスリムになっています。4K Maxと比較してみました。fire TVロゴのフォントがかわって太くなってますね。

厚みだけ僅かに膨らみの分くらい厚さが増していますが、基本は小さくなっているので、このケースとかは問題なく収まりそうです。

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ただしUSBポートの位置が違うので、コネクタ込みで検討するような時は注意が必要ですかね。

リモコンは最近の標準のものですが、何年か前に買ったCubeのリモコンとは若干違っていてホルダーには刺さりませんでした。歴代のリモコンは背面の曲率は同じながら、長さや上下端の形状が違っている感じ。

こちらで注文できます

ランドクルーザー300 リモコンホルダー

ランドクルーザー300 リモコンホルダー

参考価格: ¥600(別途消費税、送料がかかります)

在庫: なし

ともあれ今までに作ったアクセサリーとの互換性は今後検証課題です。

■まとめ

セール価格で5,000円切るので、フルHD画質ならとても良い選択肢だと思います。ただ現状ではLinuxベースFireTV Stickにはサードパーティアプリが少ないので、一般的な配信サービス以外のアプリを入れて使いこなしたい人は待ちかも知れません。

タイプDスイッチサイズアダプターの材料変更のため追加耐熱テスト

当ショップでも売れ筋の「TOYOTA車手動光軸調整ダイヤル用空きスロット→タイプDスイッチアダプター」ですが、耐熱性を重視しています。直射日光は当たらないとはいえ真夏の車内で変形してスイッチの動きが悪くなったりしたら目も当てられません。自分はDIYで脱着できますが、業者に依頼して取り付けてる方などが再施工になったら大ごとです。3Dプリントでもっともよく使われるPLAは60℃程度でふにゃってしまうので論外。その次にメジャーなPETGでも不安が残ります。本品は外壁が薄くてマージンがない中、コンマ何mmという精度で調整して数多くのスイッチ製品にユニバーサルにフィットするように調整していますので。

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TOYOTA車手動光軸調整ダイヤル用空きスロット→タイプDスイッチアダプター

TOYOTA車手動光軸調整ダイヤル用空きスロット→タイプDスイッチアダプター

参考価格: ¥1,800(別途消費税、送料がかかります)

在庫: あり

これまではプリンター純正のBambuLabのASA-CFという材料を使っていました。ASAは工業製品によく使われるABSよりも反りにくく紫外線にも強いので屋外使用に向いている材料です。これに-CF、カーボンファイバー=炭素繊維を混ぜ込んだのがASA-CFです。一般に-CF付きの材料は寸法精度がピタっと精密に造形し歪みにくいと言われます。PLAやPETGに比べるとお高いのですが、販売アイテムとして後のトラブル防止には必要だなと思ってコストをかけています。

しかし、このASA-CFがBambuLab公式ストアで何ヶ月も欠品しており再入荷の気配が全くありません。いよいと手持ちが底を突いたので代替材料を検討することにしました。サードパーティ製ならASA-CFも買えるのですが、この用途専用で考えると耐紫外線性能は重要ではないので耐熱性と寸法精度に振って検討することにしました。いわゆるエンプラ(エンジニアリング・プラスチック)と呼ばれる高級材料で、造形時に高熱が必要で材料費だけでなく電気代、造形時間などもコスト高なんですがチャレンジ。

今回の検討候補は追加で3点。PC、PA6-CF、PAHA-CFです。

PC(ポリカーボネート)

これも工業製品によく使われる材料ですが、3Dプリンターではマイナーかなと思います。ASA-CFと同じくらいでPLAやPETGの3倍くらいのお値段がします。

本来は透明で耐衝撃性が高くカーポートの屋根とかバイクのウインドシールド、警察がもつ盾などで使われる材料です。レーザーマーキングも考えてブラックを使用していますが、全体にテカテカした仕上がりです。レーザーの入り方もやや薄め。

耐熱スペックは119℃とされています。

PA6-CF(炭素繊維強化ナイロン)

次はナイロンとも呼ばれるPA(ポリアミド)系のカーボン入りPA6-CFです。ナイロンも耐熱性が非常に高く耐衝撃製が強い素材です。どちらかといえばバッグやベルトなど防刃製の高い布製品というイメージです。
PA6はPAの中でもかなり古くからある組成です。吸水性が高く、めちゃくちゃ反りやすいです。スマートキー小型化ケースでも使用していますが非常に苦戦しています。湿度と温度管理が非常に難しい。Bambu純正はお高くて手が出ないのでサードパーティ製で妥協しているせいもあるかもですが。純正はマジで高い…(PLAが1kg巻き2,000円、PCが8,000円とするとこれは22,000円!とても今の価格で売れない。社外品ならなんとか…)

しかし上手く造形できた時の仕上がりは惚れ惚れします。カーボン入り材料特有の表面のテクスチャ、レーザーの乗りももASA-CF以上です。

PAHT-CF(炭素繊維強化ナイロン)

PAHTはPA系でも新しい目の改良材料です。少しややこしくて私も混乱するのですが、PA6の分子構造を倍にしたPA12という吸水性を抑えた材料があります。かなり理想的なのですがお値段が更にPA6より高い。PAHTはどうもPA6ベースのものとPA12ベースのものが存在するらしく、どちらか書いて無いことも多いですが、安いものはPA6ベースが多いらしい。今回買ったのはELEGOO製のPAHT-CFですがこれも明記がない。それでも「反りなし」と謳ってるので、PA6-CFよりも歩留まりが高い(失敗率が低い)といなと期待して購入。一応現時点で本命です。

仕上がりはCFならではの質感はあり。レーザーマーキングの発色はPA6-CFよりは劣るものの視認性は充分です。

どれもイマイチだったら他社製ASA-CFか、少しお高いですが社外製PA12-CFも候補にいれようと思っています。

検証方法

こちらの記事と同じくオーブンで80℃ x 7時間の連続加熱をしています。直射日光は当たらないダッシュボード裏に使うものなので、実際には80℃に達することはまずないと思いますが、JAFの調査によると気温35℃で黒いボディの車のダッシュボード上が79℃に達したということなので、(最近は気温は余裕でそれを超えますし)、80℃をマックス過酷環境と設定しました。また放置状態では荷重はほぼかかってないので軟化が始まってもそれほど大きく形状が崩れることはないかなと思っています。スイッチを押し込む時は冷房も入ってることが多そうですし、その方向に強度が出るよう造形向きも気を遣っているので大丈夫かなとも。

風をおこせるコンベクションオーブンですが車内環境に近いかなと思って風はオフです(内部温度を均一にする意味ではオンでも良かったかも知れませんが)。

現行商品のASA-CFと比べて加熱後の誤差がどうかなというところです。もちろん手持ちのタイプDスイッチ3製品がきちんとはまりスイッチの動きに支障がないかはチェックしています。

結果

さすが(準)エンプラ三人衆だけあって、加熱後に目に見える変形はありません。これは期待。

外形の寸法誤差を前回記事のデータの下段に追記します。

フィラメント名参考耐熱スペック幅(Z方向)奥行き(Y方向)高さ(X方向)合否判定
基準サイズ(Bambu ASA-CF)29.8mm25.2mm29.9mm(加熱前)
Polymaker HT PLA150℃30.5mm25.2mm29.0mm
Bambu PETG-HF69℃34.3mm24.8mm24.9mm×
Bambu ASA-CF110℃29.9mm25.6mm29.2mm◎(今まではこれ)
ELEGOO PLA PRO57℃32.5mm24.8mm27.0mm×
Bambu PC (ポリカーボネート)119℃29.9mm25.0mm29.0mm×
iSANGHU PA6-CF (炭素繊維入りナイロン)180℃29.7mm25.1mm29.1mm
ELEGOO PAHT-CF (炭素繊維入りナイロン)194℃29.6mm25.1mm29.1mm

そして肝心のスイッチ適合ですが、

  • PCは1つだけスイッチが動かなくなるものが発生
  • PA6-CFとPAHT-CFは3種類ともOK

という結果になりました。PAHT-CFは1つだけ若干渋いかもという位ですが実用には全く問題ない程度。

この結果でいくとPA6-CFがベスト。レーザーもクッキリマーキングできますし。ただこの記事執筆時点で当該フィラメントがAmazonで品切れになっていて、あと1スプールは買い置きがあるので何ヶ月かは大丈夫ですが、また次に再検討になったらいやだなぁと。ただPAHT-CFも現時点で買えるものの入荷かで結構待ったので結局先のことはわからないですね。戦争の影響で石油製品の供給は不安定になる気配ですし。

もう少し総合的に検討して決めようと思いますが、いずれにせよこうした検証を経て出荷しておりますのでご安心いただければと思います。

2026.4.19追記:

テストに使用したPA6-CFが再入荷され当面の在庫は確保できたので、こちらを使用することに決定しました。